Мир у нас внутри. Что такое микробиом?

Наше тело – это бесконечное разнообразие организмов, это дом, в котором мы живём не одни. Рядом с нашими собственными клетками живут клетки множества других существ, – триллионы микробиотических клеток – совершенно необходимая часть организма каждого человека.

Наш организм населён разнообразными археями, простейшими, бактериями, грибками, вирусами.

История изучения кишечной микробиоты насчитывает более трёх столетий. Её изучение связывают с такими важными именами как Илья Мечников, Луи Пастер, Альфред Ниссле, Антони ван Левенгук.

Сейчас термин «микрофлора» всё больше утрачивает свою уникальность, так как он не передаёт всей сути. Совокупную экосистему микроорганизмов внутри и на поверхности нашего тела называют «микробиом». Микробиом – это все гены этих микроорганизмов. Термин «микробиом» был впервые внедрён в 2001 году для обозначения коллективных геномов микробиоты.

Данное изображение сделал Мартин Эггерли при помощи сканирующего электронного микроскопа.

«Гены нашего микробиома представляют собой в сущности второй геном, который усиливает активность нашего собственного, — говорит микробиолог из Калтеха профессор Саркис Мазманян. — Людьми нас делает комбинация микробной и человеческой ДНК».

И все эти существа помогают нам, они не враги, хоть среди них и есть возбудители различных инфекций. Больше всего они известны тем, что способствуют пищеварению, но помимо этого ещё и контролируют множество других важных функций нашего организма: они влияют даже на наше поведение, настроение и течение депрессии, тренируют наш иммунитет, помогают усваивать питательные вещества, доставляют полезные вещества клеткам организма, защищают от опасных бактерий и вирусов, живущих во внешней среде.

Бактерии не только помогают расщеплять субстраты, которые наш организм не в состоянии переварить самостоятельно, но и синтезируют полезные соединения, которые всасываются в кишечнике вместе с пищей.

Бактерии напрямую связаны с тем, что происходит с нашим настроением, а также связаны с реакциями на стресс — стресс меняет состояние кишечной флоры, а та в свою очередь воздействует на уровень гормона кортизола. Уровень гормонов стресса связывают с памятью, обучаемостью. Так что в теории нарушения в микробиоме могут оказывать влияние (пока это не доказано наверняка) на когнитивные способности.

Такая экосистема находится в тонкой взаимосвязи с иммунной системой. Иммунная система должна давать полезным и нужным микробам спокойно жить в нашем организме, но с другой стороны, должна оперативно реагировать при активном их размножении и нарушении установленных границ. В полном отсутствие здоровой микробиоты иммунная система развивается и функционирует гораздо хуже.

Правильно функционирующий микробиом кожи, состоящий из бактерий, известных также как кожная флора, имеет решающее значение для здоровья кожи: он укрепляет кожный барьер, задерживает влагу, защищает от инфекций и агрессоров окружающей среды и уменьшает воспаление. Поэтому так важно его не нарушать постоянным вмешательством.  

☑️ Люди отличаются не только генетическим разнообразием, но и разнообразием микробиоты. У каждого человека индивидуальный набор бактерий, он различается.

Микробиом может иметь национальные особенности. На состав микробиоты влияет совокупность совершенно разных факторов (диета, место рождения, место проживания, образ жизни, опыт приёма антибиотиков, генетические факторы, характер родоразрешения и вскармливания и другие).

Когда в микробиоме максимально отсутствуют полезные бактерии, барьерные функции нарушаются. Нарушить эту экосистему очень легко, а вот восстановить её баланс уже сложнее.

Микробиом распределён в нашем организме неравномерно, плотность и состав микробного «населения» различается от одного органа к другому. По топографии и видовому составу различают микробиом кожи, полости рта, дыхательных путей, урогенитального тракта и кишечника (наиболее крупный и хорошо изученный).

Бактерии кишечника оказывают влияние на кишечный слизистый барьер, стимулируя образование микроворсинок и плотных контактов. Кишечные бактерии участвуют в развитии иммунной толерантности (защита от избыточных иммунных реакций).

Учёные всё активнее изучают природу микробиома, находят взаимосвязь отсутствия тех или иных бактерий, живущих у нас внутри, с рисками развития таких заболеваний как аутизм, рассеянный склероз, ревматоидный артрит, с сердечно-сосудистыми заболеваниями, с болезнью Паркинсона и многими другими.

Изучение микробиома в будущем может помочь точнее диагностировать индивидуальные предрасположенности каждого человека к определённым заболеваниям, а также выявить индивидуальную эффективность лекарств.

Влияние микробиома, по мнению учёных, может быть основополагающим ещё до его рождения, уже на самых ранних этапах развития человека. Уже после рождения и после окончания грудного вскармливания происходит формирование относительно стабильного микробного состава, но в при этом видоизменяющегося на протяжении всей жизни.

Считается, что очень важно для здоровья малыша, чтобы роды прошли естественным путём, с проходом через маточные трубы, таким образом доношенный новорождённый получает достаточное количество представителей вагинальной и кишечной микробиоты матери (бактерии рода Prevotella, Sneathia и Lactobacillus). При родоразрешении путём кесарева сечения, одними из первых организм новорождённого колонизируют представители кожных микробиомов матери и, возможно, медицинского персонала (бактерии родов Propionibacterium, Corynebacterium и Streptococcus). Это разный род бактерий. Но пока неясно, сказывается ли это различие на здоровье ребёнка в будущем.

Учёными удачно использовались методы трансплантации кишечной микробиоты, которые дали положительные результаты в терапии язвенного колита, ожирения, рака толстой кишки, колита и болезни Крона.

Исследуя природу феномена микробиоты, учёные прибегают к самым странным, рисковым и удивительным способам.

Так, например, в поисках ответов на все эти вопросы, связанные с исследованиями в области микробиома человека, американский микробиолог Джеффри Дин Лич собирал для анализа пробы бактерий, обитающих на коже и в организме людей из племени хадза на севере Танзании. Помимо сбора материала учёный прибегал к тому, что подсаживал в свой кишечник фекалии охотника из племени хадза.

Учёного заинтересовало то, что в племени Хадза не было ни одного случая диабета и ревматизма, а также у народа Хадза не обнаружили никаких биомаркеров сердечно-сосудистых заболеваний. Исследователь считает, что это связано с уникальным микробным составом людей из племени. К сожалению, взаимодействия с цивилизацией быстро выводят организм жителей Танзании из строя.

Видовой состав микрофлоры кишечника у хадза вдвое разнообразнее, чем у среднестатистического европейца. Причём некоторые микроорганизмы общей массы их микробиома не удалось идентифицировать, — в человеческом кишечнике учёные их встретили впервые.  

Питание Хадза комбинированное. В сезон дождей хадза живут собирательством: они едят ягоды, плоды баобаба, корнеплоды, фрукты, дикий кисло-сладкий мёд. В сезон засухи занимаются охотой на зебр, антилоп и павианов. При этом, например, на охоте, прямо на месте освежевав и разделав тушу зебры, они очищают руки от крови, окуная их в содержимое желудка зебры. После чего кровь сворачивается в сгустки, которые легко очищаются с рук с помощью песка, и этими руками потом можно есть. Таким способом хадза насыщают организм бактериями.

Как и все живые существа они выделяют продукты жизнедеятельности — метаболиты. И их воздействие на организм может быть не только позитивным. Так, например, при потреблении красного мяса, яиц и животных жиров, бактерии выделяют продукты жизнедеятельности, которые в печени преобразуются в вещества, способствующие развитию атеросклероза и других сердечно-сосудистых заболеваний.

Еда оказывает на микробиоту кишечника подавляющее влияние. В зависимости от потребляемых продуктов соотношение между существующими группами микробов меняется: размножаются те, кому досталось больше любимой еды, и сдают позиции те, чьи предпочтения «хозяин» оставил без внимания.

«Кажется, что пищевое волокно является действительно важным фактором микробного разнообразия в наших телах. Оно состоит из большого количества различных углеводов — многие из которых мы не можем переварить, но это могут сделать бактерии в кишечнике. Если мы питаемся продуктами с низким содержанием клетчатки, мы сужаем круг микробов-партнеров.

 

Простые меры, такие как пробиотики — добавление нескольких штаммов микробов в надежде на то, что они приживутся и устранят проблемы со здоровьем – обычно не имеют успеха. Понадобится намного больше. Если мы хотим добавить недостающие микробы в наши тела, нужно подумать о том, какие продукты подойдут для их питания» — Эд Янг, британский писатель, автор книги «Во мне есть множество: микробы внутри нас и более широкий взгляд на жизнь»

Будьте здоровы!

В статье использована информация из открытых источников и научных публикаций. Информация, предоставляемая на сайте, носит исключительно ознакомительный характер. Публикация не может заменить личную консультацию специалиста.

Хотите дополнить информацию в статье или возразить? Мы приветствуем адекватные комментарии, предложения или возражения.